ارائه روشی موثر در تولید نمونه های تصادفی برای محاسبه احتمال خرابی سازه ها به روش مونت کارلو

نویسندگان

1 استادیار، پژوهشگاه مهندسی بحران های طبیعی، اصفهان، ایران

2 پژوهشگاه مهندسی بحرانهای طبیعی ، اصفهان ، ایران.

3 استاد ، پژوهشگاه مهندسی بحران های طبیعی ، دانشگاه اصفهان ، ایران.

doi
10.22091/cer.2019.4781.1171
چکیده

نظریه قابلیت اطمینان، شاخه‌ای از تئوری عمومی احتمالات است که طی دهه‌های اخیر، به تدریج جایگاه ویژه‌ای در علوم مهندسی کسب کرده است. به‌طور کل، قابلیت اطمینان، مقیاسی است که می‌توان احتمال خرابی و یا سلامت یک سیستم را توسط آن سنجید. تاکنون روش‌های متنوعی در برآورد احتمال خرابی یک پدیده ارائه شده است که روش مونت‌کارلو یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین روش‌ها در این زمینه است. در پژوهش حاضر با ارائه یک روش بسیار مؤثر و ساده، تعداد زیادی از گام‌های مورد نیاز در تولید داده‌های تصادفی حذف خواهند شد. تولید داده در این روش، برمبنای نمودار هیستوگرام بوده و هیچ نیازی به آزمون‌های سازگار نمودن توابع مختلف با داده‌ها نمی‌باشد. این روش در مواردی بسیار پرکاربرد می‌باشد که داده‌های مربوط به پدیده مورد بررسی به تعداد کافی در دسترس بوده تا نمودار هیستوگرام پیوسته‌ای ایجاد شود. با گذراندن این نمودار از داده‌های یکنواخت پراکنده شده در فضای سه‌بعدی، می‌توان متغیرهایی با توزیع کاملا هماهنگ با داده‌ها به‌دست آورد. همچنین چهار مثال عملی در مورد برآورد احتمال خرابی یک تیر بتن مسلح یک دهانه و تیر فولادی چند دهانه، احتمال خرابی لغزشی و واژگونی سد بتنی وزنی شفارود و احتمال خرابی قوسی پل بوروکریگ ارائه شده که نتایج آن بیانگر کارآیی و دقت روش پیشنهادی می‌باشد.